一种基于现场总线的刺绣机控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及针织设备领域，尤其是涉及一种基于现场总线的刺绣机控制系统。
【背景技术】
[0002]随着消费者对时尚、个性化需求的逐渐增强，近几年针织产品向功能化、多样化和个性化发展的趋势逐渐明朗，正是由于这个原因，针织生产企业对电子化、数字化的刺绣机的需求也出现了与日俱增的趋势。
[0003]刺绣机由主机(机械部分)和控制器(电路部分)组成。目前，机械方面已不能再有太大的改进，而只能通过改进控制系统而提高性能。绣花机的控制系统是完成绣花动作和实现各种功能的灵魂，绣花机的诸多功能很大程度上都是由控制电路部分决定。现有刺绣机控制系统自动化水平相对较低，控制系统的设计方案主要是采用以单片机为核心的解决方案。单片机控制成本低，功能有限，采用单片机为核心的控制系统一般人机接口简单，但主机实现的工艺简单，无法满足复杂工艺要求；同时，现有控制系统控制精度低，运算速度慢，导致绣花机的生产效率和稳定性不高。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于现场总线的低成本、高效率、高精度的刺绣机控制系统。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种基于现场总线的刺绣机控制系统，其特征在于:包括监控中心上位机、CAN总线/RS232转换模块、CAN总线、若干个对刺绣机进行现场数据采集与控制的CAN总线控制终端以及分别与CAN总线控制终端相接的刺绣控制单元、绣框运动控制单元、自动换色单元、自动剪线单元和断线检测单元；所述CAN总线/RS232转换模块分别与监控中心上位机和CAN总线相接；所述刺绣机包括机身和安装在所述机身上的旋梭、针杆、传动机构、导轮、绣框、凸轮箱、换色杆、剪刀以及针杆箱；所述CAN总线控制终端包括控制器、存储器、光电耦合器、CAN总线收发器、看门狗电路、报警单元和USB接口，所述存储器、光电耦合器、看门狗电路、报警单元和USB接口均与所述控制器相接，所述CAN总线收发器分别与所述光电耦合器和CAN总线相接；所述刺绣控制单元包括变频器、通过所述传动机构驱动所述旋梭和针杆配合动作以完成刺绣过程的主轴电机以及分别与控制器和主轴电机相接的光电编码器，所述变频器分别与控制器和主轴电机相接；所述绣框运动控制单元包括驱动器一和分别按照一定步距运动并通过所述导轮带动所述绣框沿X方向和Y方向运动的X轴步进电机与Y轴步进电机，所述驱动器一与控制器相接，所述X轴步进电机与Y轴步进电机均与驱动器一相接；所述自动换色单元包括驱动器二和驱动所述凸轮箱内的凸轮轴旋转以带动所述换色杆水平移动从而完成换色动作的换色电机，所述驱动器二分别与控制器和换色电机相接；所述自动剪线单元包括剪线电磁铁、钩线电磁铁、扣线电磁铁和用于检测所述剪刀位置的光电传感器，所述剪线电磁铁、钩线电磁铁、扣线电磁铁和光电传感器均与控制器相接；所述断线检测单元包括断线传感器和断线信号处理电路，所述断线信号处理电路分别与断线传感器和控制器相接，所述断线传感器由安装在所述刺绣机上的夹线座铜柱与挑线簧构成。
[0006]上述一种基于现场总线的刺绣机控制系统，其特征是:所述控制器为复杂可编程逻辑器件CPLD。
[0007]本发明与现有技术相比具有以下优点:
[0008]1.控制实时性能好，精度高。
[0009]2.电路简单高效，抗干扰能力强。
[0010]3.电缆线少，便于应用，成本低。
[0011]综上所述，本发明通过现场总线连接上位机和刺绣机主控系统，能够实现自动换色和刺绣机头的智能组合，使得刺绣工艺品的制作过程更加高效、快捷和精准，从根本上提高了工作效率，改进了绣品质量。
[0012]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0013]图1为本发明的电路原理框图。
[0014]图2为本发明的CAN总线控制终端电路原理图。
[0015]附图标记说明:
[0016]I一监控中心上位机；2 — CAN总线/RS232转换模块；
[0017]3—CAN总线；4一CAN总线控制终端；
[0018]4-1 一控制器；4-2—存储器； 4-3—光电I禹合器；
[0019]4-4一CAN总线收发器；4_5—看门狗电路；4_6—报警单元；
[0020]4-7—USB接口；5—变频器；6—主轴电机；
[0021]7一光电编码器； 8一驱动器一 ； 9 —X轴步进电机；
[0022]10—Y轴步进电机； 11 一驱动器二； 12—换色电机；
[0023]13—剪线电磁铁； 14 一钩线电磁铁；15—扣线电磁铁；
[0024]16—光电传感器； 17—断线传感器；
[0025]18—断线信号处理电路。
【具体实施方式】
[0026]如图1、图2所示，本发明包括监控中心上位机1、CAN总线/RS232转换模块2、CAN总线3、若干个对刺绣机进行现场数据采集与控制的CAN总线控制终端4以及分别与CAN总线控制终端4相接的刺绣控制单元、绣框运动控制单元、自动换色单元、自动剪线单元和断线检测单元；所述CAN总线/RS232转换模块2分别与监控中心上位机I和CAN总线3相接；所述刺绣机包括机身和安装在所述机身上的旋梭、针杆、传动机构、导轮、绣框、凸轮箱、换色杆、剪刀以及针杆箱；所述CAN总线控制终端4包括控制器4-1、存储器4-2、光电耦合器4-3、CAN总线收发器4-4、看门狗电路4-5、报警单元4_6和USB接口 4_7，所述存储器4-2、光电耦合器4-3、看门狗电路4-5、报警单元4-6和USB接口 4_7均与所述控制器4_1相接，所述CAN总线收发器4-4分别与所述光电耦合器4-3和CAN总线3相接；所述刺绣控制单元包括变频器5、通过所述传动机构驱动所述旋梭和针杆配合动作以完成刺绣过程的主轴电机6以及分别与控制器4-1和主轴电机6相接的光电编码器7，所述变频器5分别与控制器4-1和主轴电机6相接；所述绣框运动控制单元包括驱动器一 8和分别按照一定步距运动并通过所述导轮带动所述绣框沿X方向和Y方向运动的X轴步进电机9与Y轴步进电机10，所述驱动器一 8与控制器4-1相接，所述X轴步进电机9与Y轴步进电机10均与驱动器一 8相接；所述自动换色单元包括驱动器二 11和驱动所述凸轮箱内的凸轮轴旋转以带动所述换色杆水平移动从而完成换色动作的换色电机12，所述驱动器二 11分别与控制器4-1和换色电机12相接；所述自动剪线单元包括剪线电磁铁13、钩线电磁铁14、扣线电磁铁15和用于检测所述剪刀位置的光电传感器16，所述剪线电磁铁13、钩线电磁铁14、扣线电磁铁15和光电传感器16均与控制器4-1相接；所述断线检测单元包括断线传感器17和断线信号处理电路18，所述断线信号处理电路18分别与断线传感器17和控制器4-1相接，所述断线传感器17由安装在所述刺绣机上的夹线座铜柱与挑线簧构成。
[0027]本实施例中，所述控制器4-1为复杂可编程逻辑器件CPLD。
[0028]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种基于现场总线的刺绣机控制系统，其特征在于:包括监控中心上位机(I)、CAN总线/RS232转换模块(2)、CAN总线(3)、若干个对刺绣机进行现场数据采集与控制的CAN总线控制终端(4)以及分别与CAN总线控制终端(4)相接的刺绣控制单元、绣框运动控制单元、自动换色单元、自动剪线单元和断线检测单元；所述CAN总线/RS232转换模块(2)分别与监控中心上位机⑴和CAN总线(3)相接；所述刺绣机包括机身和安装在所述机身上的旋梭、针杆、传动机构、导轮、绣框、凸轮箱、换色杆、剪刀以及针杆箱；所述CAN总线控制终端(4)包括控制器(4-1)、存储器(4-2)、光电耦合器(4-3)、CAN总线收发器(4_4)、看门狗电路(4-5)、报警单元(4-6)和USB接口(4-7)，所述存储器(4_2)、光电耦合器(4_3)、看门狗电路(4-5)、报警单元(4-6)和USB接口(4-7)均与所述控制器(4_1)相接，所述CAN总线收发器(4-4)分别与所述光电耦合器(4-3)和CAN总线(3)相接；所述刺绣控制单元包括变频器(5)、通过所述传动机构驱动所述旋梭和针杆配合动作以完成刺绣过程的主轴电机(6)以及分别与控制器(4-1)和主轴电机(6)相接的光电编码器(7)，所述变频器(5)分别与控制器(4-1)和主轴电机(6)相接；所述绣框运动控制单元包括驱动器一⑶和分别按照一定步距运动并通过所述导轮带动所述绣框沿X方向和Y方向运动的X轴步进电机(9)与Y轴步进电机(10)，所述驱动器一⑶与控制器(4-1)相接，所述X轴步进电机(9)与Y轴步进电机(10)均与驱动器一(8)相接；所述自动换色单元包括驱动器二(11)和驱动所述凸轮箱内的凸轮轴旋转以带动所述换色杆水平移动从而完成换色动作的换色电机(12)，所述驱动器二(11)分别与控制器(4-1)和换色电机(12)相接；所述自动剪线单元包括剪线电磁铁(13)、钩线电磁铁(14)、扣线电磁铁(15)和用于检测所述剪刀位置的光电传感器(16)，所述剪线电磁铁(13)、钩线电磁铁(14)、扣线电磁铁(15)和光电传感器(16)均与控制器(4-1)相接；所述断线检测单元包括断线传感器(17)和断线信号处理电路(18)，所述断线信号处理电路(18)分别与断线传感器(17)和控制器(4-1)相接，所述断线传感器(17)由安装在所述刺绣机上的夹线座铜柱与挑线簧构成。2.按照权利要求1所述的一种基于现场总线的刺绣机控制系统，其特征在于:所述控制器(4-1)为复杂可编程逻辑器件CPLD。
【专利摘要】本发明公开了一种基于现场总线的刺绣机控制系统，包括监控中心上位机、CAN总线/RS232转换模块、CAN总线、若干个对刺绣机进行现场数据采集与控制的CAN总线控制终端以及分别与CAN总线控制终端相接的刺绣控制单元、绣框运动控制单元、自动换色单元、自动剪线单元和断线检测单元；所述CAN总线/RS232转换模块分别与监控中心上位机和CAN总线相接。本发明通过现场总线连接上位机和刺绣机主控系统，能够实现自动换色和刺绣机头的智能组合，使得刺绣工艺品的制作过程更加高效、快捷和精准，从根本上提高了工作效率，改进了绣品质量。
【IPC分类】D05C13/00, G05B19/05
【公开号】CN105511384
【申请号】CN201410504442
【发明人】汪晓峰
【申请人】西安越度机电科技有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2014年9月26日